La industria de redes utiliza muchos términos y conceptos para describir el switching (conmutación) y el routing (enrutamiento), ya que muchos términos se superponen en las definiciones de estos conceptos. Esto puede ser confuso. ¿Un router funciona como un router o como un switch? ¿Cuál es la diferencia entre el switching de nivel 3 (L3) y el routing (enrutamiento)?
Para encontrar respuestas a estas preguntas, debes comprender qué sucede con un paquete cuando pasa a través de una red.
Tabla de Contenido
Comprender los Dominios de Difusión y Colisión
Dos conceptos principales que debes entender:
Switching (conmutación): el concepto de dominio de difusión y dominio de colisión
La imagen muestra una red simple que ilustra estos dos conceptos:
- Dominio de colisión: se define como un conjunto de hosts conectados a una red. En algunos casos, los hosts no podrán transmitir paquetes al mismo tiempo debido a la posible colisión de los últimos.
Por ejemplo, si el Host A y el Host B están conectados por un cable directo, no podrán transmitir paquetes al mismo tiempo. Sin embargo, si hay un dispositivo físico entre los hosts, la transmisión simultánea de datos es posible porque están en dominios de colisión separados.
- Dominio de difusión: es un conjunto de hosts que pueden intercambiar datos simplemente enviando datos en el nivel 2 (L2). Si el nodo A envía un paquete de difusión para todos los hosts en la red local y el Host B lo recibe, estos dos hosts están en el mismo dominio de difusión.
Dominio de difusión vs dominio de colisión
Un hub crea un dominio de colisión, pero no un dominio de difusión.
El switching tradicional de paquetes y el puenteo son técnicamente lo mismo. La principal diferencia es que, en la mayoría de los entornos conmutados, cada dispositivo conectado a la red está en un dominio de colisión separado.
¿Qué cambia en el formato de un paquete típico cuando pasa por un switch?
La imagen no muestra los cambios en el formato de los paquetes de datos que pasan por un switch.
En general, los dispositivos a ambos lados de un switch no “ven” que hay un switch entre ellos, y tampoco conocen el destino de sus paquetes; los switches son transparentes para los dispositivos conectados a la red.
Si el Host A quiere enviar un paquete a la dirección IP 192.168.1.2 (Host B), envía una solicitud de difusión a todos los nodos conectados al mismo segmento de red, solicitando la dirección MAC del host con la dirección IP 192.168.1.2 (esto se llama Protocolo de resolución de direcciones (ARP)). Como el Host B está en el mismo dominio de difusión que el Host A, el Host A puede estar seguro de que el Host B recibirá esta solicitud de difusión y enviará un paquete de respuesta con la dirección MAC correcta para intercambiar paquetes.
Dominios de Difusión y Dominios de Colisión en el Routing (Enrutamiento)
Una red construida sobre un router no crea un dominio de difusión ni un dominio de colisión. Esta configuración se muestra en la imagen:
Surge la pregunta: ¿cómo llega un paquete enviado desde el Host A al Host B con la dirección IP 192.168.2.1? El Host A no puede enviar un paquete de difusión para descubrir la dirección del Host B, por lo que debe usar algún otro método para averiguar cómo llegar a ese destino. ¿Cómo lo sabe el Host A? Observa que, después de cada dirección IP en la imagen de arriba, hay un valor /24. Este número indica la longitud del prefijo, o la cantidad de bits establecidos en la máscara de subred. El Host A puede usar esta información para determinar que el Host B no está en el mismo dominio de difusión (no en el mismo segmento), y el Host A debe usar un método de routing (enrutamiento) específico para llegar al destino, como se muestra en la imagen a continuación.
Ahora que el Host A sabe que el Host B no está en el mismo dominio de difusión que él, no puede enviar una solicitud de difusión para obtener la dirección del Host B. ¿Cómo llega entonces un paquete enviado desde el Host A al Host B?
Al enviar sus paquetes a un router intermedio, el Host A coloca en el encabezado del paquete la dirección IP del Host B, así como la dirección MAC del router intermedio, como se muestra en la imagen.
El Host A coloca la dirección MAC del router en el encabezado del paquete. El router recibe este paquete que proviene de la red. Luego, el router verifica la dirección IP de destino y determina la ruta más corta a crear, compara los datos del paquete con la tabla de enrutamiento (en este caso, se comparan los datos del Host B), y reemplaza la dirección MAC con la dirección MAC correcta para el siguiente salto. Luego, el router reenvía el paquete al otro segmento, que está en un dominio de difusión diferente.
Switching (Conmutación) L3
El switching de nivel 3 es muy similar al routing, como se muestra en la imagen a continuación (observa que es lo mismo que se muestra en la imagen de arriba). Esto se debe a que el switching de nivel 3 es enrutable; no hay ninguna diferencia funcional entre el switching de nivel 3 y el routing
Espero que esta información haya sido útil para ti.
